Plasmonenverstärkte Fluoreszenz (PEF)-Biosensorik für die Echtzeit- und kontinuierliche Überwachung

Programm

ERASMUS+

Projektleitung

Danube Private University (DPU, AT); Naoto Asai, PhD

Projektpartner

Charles University (CZ)

Projektbeteiligte an der DPU  

• Assoc. Prof. Jakub Dostalek, PhD
• Gizem Aktuğ

Projektbeschreibung

Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung einer distanzmodulierten Fluoreszenz-Sensorarchitektur, bei der reversible Bindungsereignisse den Abstand zwischen Fluorophor und Metalloberfläche dynamisch verändern und dadurch eine sensitive Echtzeit-Signaltransduktion ermöglichen. Die Ausbildung integriert antifouling Oberflächenchemie, eine kontrollierbare Oberflächendichte von Erkennungselementen sowie flexible polymere Linker (FPLs), um eine allgemein anwendbare Biosensor-Plattform zu etablieren, die für das therapeutische Monitoring und Point-of-Care-Diagnostik geeignet ist.

Das wissenschaftliche Konzept basiert auf plasmonenverstärkter Fluoreszenzmodulation, bei der die Fluoreszenzintensität entscheidend vom nanoskaligen Abstand zwischen einem Fluorophor und einer metallischen Oberfläche abhängt. Durch die Kopplung von Erkennungselementen über DNA- oder polymerbasierte flexible Linker führen bindungsinduzierte Konformationsänderungen zu einem reversiblen Umschalten zwischen gequenchten und verstärkten Fluoreszenzzuständen.

Durch die gezielte Steuerung der Oberflächendichte und räumlichen Organisation der Liganden ermöglicht die Plattform schnelle Bindungs- und Dissoziationskinetiken und ist damit für kontinuierliche Messanwendungen geeignet. Der Ansatz wird darüber hinaus von nukleinsäurebasierten Erkennungssystemen auf FPL-basierte Immunoassays erweitert, wodurch die Vielseitigkeit der Sensorarchitektur für die Detektion klinisch relevanter Biomarker demonstriert wird.